×
24.07.2020
220.018.36da

СПОСОБ ПОЛУЧЕНИЯ ГЛИНОЗЕМА

Вид РИД

Изобретение

Юридическая информация Свернуть Развернуть
Краткое описание РИД Свернуть Развернуть
Аннотация: Изобретение относится к области цветной металлургии, в частности к производству глинозема из бокситов, и может быть использовано при химическом обогащении бокситов с целью их использования для переработки на глинозем по способу Байера. Способ получения глинозема включает дробление, обжиг, улавливание пыли, гидроклассификацию, обескремнивание песков, переработку полученного концентрата по способу Байера, регенерацию щелочного раствора. Регенерацию проводят в две стадии, на первой - карбонизация слива гидроклассификации вместе с пылью обжига с выделением после фильтрации оксидов кремния и алюминия, которые направляют на процесс спекания, и раствора карбоната натрия. На второй стадии в раствор карбоната натрия добавляют известковое молоко и проводят каустификацию. Выделяют после фильтрации твердый карбонат кальция, который отправляют на спекание, и раствор гидроксида натрия, который направляют на обескремнивание песков гидроклассификации. После обескремнивания получают силикатно-щелочной раствор - жидкая фаза, который направляют на гидроклассификацию, и бокситовый концентрат - твердая фаза, готовый продукт. Пыль обжига бокситов перерабатывают совместно с бокситовым концентратом по способу Байера. Изобретение позволяет повысить кремниевый модуль бокситового концентрата, идущего на выщелачивание по схеме Байера. 3 ил.
Реферат Свернуть Развернуть

Известен способ получения глинозема по последовательному варианту комбинированного способа Байер-спекание (Лайнер А.И. Производство глинозема / А.И. Лайнер, Еремин Н.И., Лайнер Ю.А., Певзнер И.З. - М: "Металлургия". - 1978. - С. 268-271), основанный на том, что красный шлам от автоклавной варки бокситов, богатый по содержанию Al2O3 и Na2O, спекают в смеси с известняком и содой. Обескремненный алюминатный раствор от выщелачивания спека смешивают с разбавленным раствором от автоклавной варки для совместной декомпозиции, рыжую соду от упарки маточного раствора смешивают со шламом перед спеканием.

Недостатком данного способа является то, что состав красного шлама иногда затрудняет спекание приготовленной из него шихты, за счет присутствия в нем большого количества оксида железа, что связано с образованием легкоплавких соединений, приводящих к оплавлению спека.

Известен способ переработки высококремнистых бокситов (Изучение вещественного состава и обогатимости бокситов Северо-Онежского и Средне-Тиманского месторождений. / Алгебраистова Н.К., Филенкова Н.В., Маркова С.А., Гроо Е.А., Кондратьева А.А., Свиридов Л.И., Шепелев И.И. // Сборник докладов II МеждународногоКонгресса «Цветные металлы- 2010». - г. Красноярск. - 2-4 сентября, 2010. - с. 43-45), основанный на извлечении из них диоксида кремния и алюминия с использованием микробиологического выщелачивания и последующим селективным выделением глинозема из жидкой фазы.

Недостаток данного способа заключаются в низком извлечении оксида алюминия в раствор.

Известен способ получения глинозема из низкокачественных высококремнистых бокситов («Теория и практика термохимического обогащения низкокачественных бокситов» / В.М. Сизяков, О.А. Дубовиков, Д.А. Логинов // Обогащение руд, 2014, №5, С. 10-17, ссылка на статью: http://www.rudmet.ru/journal/1352/article/23192/) принятый за прототип, который включает обжиг, обескремнивание термоактивированного боксита

раствором щелочи, переработку концентрата по способу Байера и регенерацию оборотного кремнещелочного раствора. В этом способе боксит после обжига подвергают обескремниванию щелочным раствором Na2Oк=150 г/л при температуре 95°С и соотношении Ж : Т = 15:1. После разделения жидкой и твердой фаз фильтрацией бокситовый концентрат с кремниевым модулей μSi=22,2 подвергался автоклавному выщелачиванию при температурах 265 и 280°С. Повышение температуры позволило достичь теоретически возможного извлечения глинозема в алюминатный раствор. Регенерация оборотного кремнещелочного раствора осуществлялась в две стадии, на первой из раствора осаждался гидроалюмосиликат натрия (ГАСН), при этом концентрация диоксида кремния в растворе снижалась пропорционально осаждению ГАСН. Было замечено, что в присутствии тонких фракций обожженного боксита обескремнивание раствора идет быстрее. На второй стадии в раствор вводился оксид кальция из соотношения CaO⋅SiO2 = 2:l. Таким образом, за 3-4 часа первой стадии процесса регенерации можно перевести в ГАСН около 75% оксида алюминия, а затем после разделения фаз введением оксида кальция осадить порядка 80% диоксида кремния.

Недостатком данного способа является то, что оборотный кремнещелочной раствор после регенерации содержит остаточное количество оксидов алюминия и кремния, которые при обескремнивании следующих партий обожженного боксита уже не позволяют получить бокситовый концентрат качества аналогичного первой партии.

Техническим результатом является повышение кремниевого модуля бокситового концентрата, идущего на выщелачивание по схеме Байера, за счет более глубокого извлечения из оборотных кремнещелочных растворов соединений диоксида кремния и оксида алюминия.

Технический результат достигается тем, что регенерацию проводят в две стадии, на первой - карбонизацию слива гидроклассификации, с выделением после фильтрации оксидов кремния и алюминия, которые направляют на процесс спекания, и раствора карбоната натрия, в который, на второй стадии, добавляют известковое молоко и проводят каустификацию, с выделением после фильтрации твердого карбоната кальция, который отправляют на спекание, и раствора гидроксида натрия, который направляют на обескремнивание песков гидроклассификации, из которых получают силикатно-щелочной раствор, направляемый на гидроклассификацию, и бокситовый концентрат, направляемый на переработку по способу Байера, при этом пыль обжига подают на карбонизацию вместе со сливом гидроклассификации или перерабатывают совместно с бокситовым концентратом

Способ поясняется следующими фигурами:

Фиг. 1 - Технологическая схема получения бокситового концентрата при переработке гиббситовых бокситов.

Фиг. 2 - Технологическая схема получения бокситового концентрата при переработке бемитовых бокситов.

Фиг. 3 - Зависимость концентрации каустической щелочи (Na2Oк) от времени при проведении процесса карбонизации.

Способ осуществляется следующим образом.

Исходный боксит подвергается дроблению в щековой дробилке, работающей в замкнутом цикле с грохотом, до фракции минус 25 мм и обжигается в трубчатой вращающейся печи при температуре 900-1000°С, при нахождении в высокотемпературной зоне в течение 15-30 минут, с получением термоактивированного боксита и пыли печей обжига. Термоактивированный боксит подается на гидроклассификацию в силикатно-щелочном растворе, полученном после обескремнивания крупный классов боксита (песков гидроклассификации). Слив гидроклассификатора, с частицами менее 0,10-0,25 мм совместно с пылью печей обжига (для каолинит-гиббситовых бокситов), подвергается двухстадийной регенерации: на первой стадии проводится карбонизация, с последующей фильтрацией и отделением диоксида кремния и оксида алюминия в твердую фазу, жидкая фаза при этом представлена раствором карбоната натрия. Диоксид кремния и оксида алюминия направляются на процесс спекания. Раствор карбоната натрия идет на вторую стадию регенерации - каустификацию, путем добавки известкового молока (Са(ОН)2), с последующей фильтрацией полученных продуктов: карбонат кальция (твердая фаза) и раствор каустической щелочи (жидкая фаза). Карбонат кальция направляется на процесс спекания. Каустическая щелочь идет на процесс обескремнивания песков, полученных после процесса гидроклассификации. Процесс обескремнивания совместно с гидроклассификацией проводят в трубчатом выщелачивателе, при этом получают бокситовый концентрат (твердая фаза), который поступает в мельницы мокрого размола технологической схемы Байера, и силикатно-щелочной раствор (жидкая фаза), который направляется на стадию гидроклассификации новых партий термоактивированного боксита (фиг. 1).

Исходный боксит подвергается дроблению в щековой дробилке, работающей в замкнутом цикле с грохотом, до фракции минус 25 мм и обжигается в трубчатой вращающейся печи при температуре от 900 до 1000°С, при нахождении в высокотемпературной зоне в течение от 15 до 30 минут, с получением термоактивированного боксита и пыли печей обжига. Термоактивированный боксит подается на гидроклассификацию в силикатно-щелочном растворе, полученном после обескремнивания крупный классов боксита (песков гидроклассификации). Пыль после обжига (для шамозит-бемитовых бокситов) направляется совместно с бокситовым концентратом на измельчение в мельницы мокрого размола, технологической схемы Байера, и дальнейшего выщелачивания по способу Байера. Слив гидроклассификатора подвергается двухстадийной регенерации: на первой стадии проводится карбонизация, с последующей фильтрацией и отделением диоксида кремния и оксида алюминия в твердую фазу, жидкая фаза при этом представлена раствором карбоната натрия. Диоксид кремния и оксида алюминия направляются на процесс спекания. Раствор карбоната натрия идет на вторую стадию регенерации - каустификацию, путем добавки известкового молока (Са(ОН)2), с последующей фильтрацией полученных продуктов: карбонат кальция (твердая фаза) и раствор каустической щелочи (жидкая фаза). Карбонат кальция направляется на процесс спекания. Каустическая щелочь идет на процесс обескремнивания песков, полученных после процесса гидроклассификации. Процесс обескремнивания совместно с гидроклассификацией проводят в трубчатом выщелачивателе, при этом получают бокситовый концентрат (твердая фаза), который поступает в мельницы мокрого размола технологической схемы Байера, и силикатно-щелочной раствор (жидкая фаза), который направляется на стадию гидроклассификации новых партий термоактивированного боксита (фиг. 2).

Способ поясняется следующими примерами.

Пример 1. Обожженный в течение 30 минут при 900°С трехгидратный каолинит-гиббситовый боксит, крупностью минус 25 мм, химический состав которого, %: 57,1 - Al2O3; 16,41 - SiO2; 23,6 - Fe2O3; 0,93 - СаО; 2,8 - TiO2, с кремниевым модулем 3,48, подвергался гидроклассификации в силикатно-щелочном растворе, содержащем, г/л: 178,00 - Na2Oк; 10,92 - SiO2; 5,61 - Al2O3. Выход мелких пылевидных фракций боксита при обжиге составлял 23,48% от загрузки боксита в печь. Слив гидроклассификации с частицами менее 0,10-0,25 мм и пылью печей обжига подавался на карбонизацию со следующими технологическими параметрами: температура 90°С, расход CO2 - 0,04 м3/(м3⋅с), продолжительность 60 мин.

Далее следовало разделение твердой и жидкой фаз. Фильтрат, с низким содержанием оксида алюминия и диоксида кремния (фиг. 3), подвергался стадии каустификации и направлялся на обогащение крупных фракций обожженного боксита, проточным методом при 91°С в течение 3 часов. Химический состав полученного концентрата после обогащения %: 62,07 - Al2O3; 5,44 - SiO2; 24,58 - Fe2O3. Кремниевый модуль концентрата - 11,41.

Полученный бокситовый концентрат подвергался измельчению 85% крупности (минус 80 мкм) и автоклавному выщелачиванию при 265°С в течение 2 часов оборотным алюминатным раствором с концентрацией Na2Oк- 300 г/дм3 и каустическим модулем αк=3,5. Извлечение глинозема составило 90%, что на 1,2% ниже от теоретически возможного.

Пример 2. Обожженный в течение 15 минут при 1000°С моногидратный шамозит-бемитовый боксит, крупностью минус 25 мм, химический состав которого, %: 52,5 - Al2O3; 18,90 - SiO2; 6,30 - Fe2O3; 0,70 - Cr2O3; 5,7 - прочие, с кремниевым модулем 2,80, подвергался гидроклассификации в силикатно-щелочном растворе, содержащем, г/л: 178,00 - Na2Oк; 10,92 - SiO2; 5,61 - Al2O3. Выход мелких пылевидных фракций боксита при обжиге составлял 18,26% от загрузки боксита в печь, которая подавалась на стадию выщелачивания бокситового концентрата по схеме Байера. Слив гидроклассификации вместе с частицами менее 0,10-0,25 мм подавался на карбонизацию со следующими технологическими параметрами: температура 90°С, расход CO2 - 0,04 м3/(м3⋅с), продолжительность 60 мин.

Далее следует разделение твердой и жидкой фаз. Фильтрат, с низким содержанием оксида алюминия и диоксида кремния (фиг. 3), подвергался стадии каустификации и направлялся на обогащение крупных фракций обожженного боксита, проточным методом при 91°С в течение 3 часов. Химический состав концентрата после обогащения %: 73,30 - Al2O3; 5,60 - SiO2; 3,50 - П.П.П.. Кремниевый модуль концентрата - 13,10.

Полученный бокситовый концентрат подвергался измельчению 85% крупности (минус 80 мкм) и автоклавному выщелачиванию при 265°С в течение 2 часов оборотным алюминатным раствором с концентрацией Na2Oк - 300 г/дм3 и каустическим модулем αк=3,5. Извлечение глинозема составило 89,80%, что составляет 97,20% от теоретически возможного.

Способ получения глинозема, включающий дробление, обжиг, улавливание пыли, гидроклассификацию, обескремнивание песков, регенерацию щелочного раствора, при этом регенерацию проводят в две стадии, на первой - карбонизацию слива гидроклассификации с выделением после фильтрации оксидов кремния и алюминия, которые направляют на процесс спекания, и раствора карбоната натрия, в который, на второй стадии, добавляют известковое молоко и проводят каустификацию с выделением после фильтрации твердого карбоната кальция, который отправляют на спекание, и раствора гидроксида натрия, который направляют на обескремнивание песков гидроклассификации, из которых получают силикатно-щелочной раствор, направляемый на гидроклассификацию, и бокситовый концентрат, направляемый на переработку по способу Байера, при этом пыль обжига подают на карбонизацию вместе со сливом гидроклассификации или перерабатывают совместно с бокситовым концентратом.
Источник поступления информации: Роспатент

Showing 1-9 of 9 items.
01.06.2019
№219.017.722f

Способ извлечения катионов gd (3+) додецилсульфатом натрия

Изобретение относится к способам получения редкоземельных металлов (РЗМ) или их оксидов из бедного или техногенного сырья с помощью метода ионной флотации. Процесс ионной флотации осуществляли в лабораторной флотационной машине механического типа 137 В-ФЛ. Для выделения катионов Gd (3+) в...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002690129
Дата охранного документа: 30.05.2019
25.12.2019
№219.017.f213

Способ магнитно-абразивной обработки

Изобретение относится к магнитно-абразивной обработке машиностроительных изделий, в частности к обработке кромок изделий перед сваркой. Способ включает одновременную обработку торцовой и боковых поверхностей кромки изделия при совершении изделием возвратно-поступательного движения в...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002710085
Дата охранного документа: 24.12.2019
15.03.2020
№220.018.0c24

Гибридный цемент

Изобретение относится к составам гибридных вяжущих на основе молотого гранулированного металлургического шлака и может быть использовано в подземном, транспортном и гражданском строительстве для изготовления цементных бетонов. Техническим результатом является создание вяжущего пониженной...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002716661
Дата охранного документа: 13.03.2020
13.06.2020
№220.018.26ce

Противоизносная присадка к дизельному топливу с ультранизким содержанием серы

Изобретение относится к нефтепереработке и нефтехимии, в частности к присадкам к малосернистому дизельному топливу, улучшающим его смазочные свойства. Состав противоизносной присадки к малосернистому дизельному топливу на основе сложных эфиров органических кислот, амидо-имидазалинов и аминов...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002723116
Дата охранного документа: 08.06.2020
24.06.2020
№220.018.29e9

Имитационная система контроля качества моторного масла транспортных средств

Изобретение относится к двигателестроению, в частности к устройствам для стендовых испытаний двигателей внутреннего сгорания (ДВС) с принудительным зажиганием с жидким и газообразным топливом. Полезная модель может быть использована для визуальной демонстрации работы электронных блоков...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002724072
Дата охранного документа: 19.06.2020
18.07.2020
№220.018.3495

Тампонажная смесь

Изобретение относится к области строительства и обслуживания скважин, в частности к тампонажным смесям для цементирования обсадных колонн, газоконденсатных и нефтяных скважин, осложненных наличием слабосвязанных, склонных к гидроразрыву многолетних мерзлых пород. Тампонажная смесь содержит...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002726695
Дата охранного документа: 15.07.2020
20.04.2023
№223.018.4d34

Способ получения композитного углеродсодержащего материала

Изобретение относится к композитным материалам на углеродной основе, применяющимся в электрометаллургии в составе электродов, в частности, в электролитическом производстве алюминия и может быть использовано при изготовлении катодных блоков и набивной массы для монтажа катодного устройства...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002793027
Дата охранного документа: 28.03.2023
20.04.2023
№223.018.4d65

Полимерный состав для внутрипластовой водоизоляции терригенных коллекторов

Изобретение относится к нефтедобывающей промышленности для регулирования фильтрационных характеристик нефтяных пластов. Технический результат - улучшение проникающей и водоизолирующей способности полимерного состава для внутрипластовой водоизоляции терригенных коллекторов. Полимерный состав для...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002793057
Дата охранного документа: 28.03.2023
21.04.2023
№223.018.4f60

Установка для нанесения покрытия на стальное изделие в легкоплавком металлическом растворе

Изобретение относится к установке для нанесения диффузионных металлических покрытий на стальные изделия химико-термической обработкой для повышения физико-химических и механических свойств и может быть использовано в различных отраслях промышленности. Техническим результатом является повышение...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002792992
Дата охранного документа: 28.03.2023
Showing 1-5 of 5 items.
20.05.2014
№216.012.c664

Способ получения тонкодисперсного поликристаллического карбида кремния

Изобретение относится к производству поликристаллического карбида кремния. Способ получения поликристаллического карбида кремния включает металлотермическое восстановление натрием смеси тетрахлоридов кремния и углерода, взятой в мольном соотношении 1:1. Смесь хлоридов кремния и углерода подают...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002516547
Дата охранного документа: 20.05.2014
25.08.2017
№217.015.b2e9

Способ получения глинозема из хромсодержащих бокситов

Изобретение может быть использовано в химической промышленности. Способ получения глинозема из хромсодержащих бокситов включает мокрое спекание шихты, выщелачивание спека промывной водой с получением алюминатных растворов, из которых извлекают гидроксид алюминия. Боксит отдельно от известняка...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002613983
Дата охранного документа: 22.03.2017
29.12.2017
№217.015.f0fe

Способ получения гидроксида алюминия

Изобретение может быть использовано при переработке алюминийсодержащего сырья, в том числе бокситов, нефелинов. Способ получения гидроксида алюминия включает декомпозицию алюминатного раствора в присутствии затравки, фильтрацию гидроксида алюминия и его сушку. Декомпозицию выполняют при...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002638847
Дата охранного документа: 18.12.2017
29.12.2017
№217.015.fa82

Способ гидрохимической обработки нефелинового шлама

Изобретение относится к технологии производства портландцементного клинкера из нефелинового шлама, являющегося отходом производства глинозема при комплексной переработке алюминийсодержащего сырья. Способ заключается в гидрохимической обработке нефелинового шлама для производства...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002640071
Дата охранного документа: 26.12.2017
09.06.2018
№218.016.5a58

Способ получения вяжущего

Изобретение относится к способам производства строительных материалов и может быть использовано для получения вяжущих, в частности цементов, на основе гидроалюминатов кальция. Техническим результатом предлагаемого изобретения является сокращение сроков схватывания алюминатного вяжущего и...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002655556
Дата охранного документа: 28.05.2018
+ добавить свой РИД